Megnövelt antioxidáns kapacitású növények előállítása biotechnológiai módszerekkel fitoremediáció és rezisztencia-nemesítés céljára = Production of plants with increased antioxidant capacity for use in phytoremediation and resistance-breeding

摘要

A munkánk alapvető célja volt, hogy nagy antioxidáns kapacitású stressz-ellenálló növényeket állítsunk elő. Erre rendkívül alkalmas a genetikai transzformáció és az in vitro szelekció, habár a két módszer társadalmi elfogadottsága nagyban különbözik. Munkánk során mind a két módszert alkalmaztuk. A kísérleteket lúdfű (Arabidposis thaliana) és szürkenyár növényeken végeztük el Arabidopsis thaliana növényeket transzformáltunk a kukorica gstF4 génjével. A transzgénikus és kontroll növényeket többféle vegyszerrel, gyomirtó szerrel és nehézfémekkel kezeltük. A transzégnikus és kontroll növények között jelentős fenotípusos eltérést tapasztaltunk acetoklór, metolaklór, acifluorfén és kadmium esetében. A cinkkel paraquattal és hidrogén-peroxiddal történő kezelés során a növények reakciói között nem tapasztalunk különbséget. Ezek után szuperoxid-dizmutáz és kataláz enzimekkel is transzformáltunk Arabidopsis növényeket, amelyek értékelése jelenleg is tart. Paraquat toleráns szürkenyár növényeket állítottunk elő in vitro szelekcióval szubletális paraquat koncentráción. A táptalajon való ellenőrzést követően a klónokat mikroszaporítottuk, gyökereztettük és üvegházba kiültettük. A laboratóriumi tesztek során a paraquat toleráns növények toleranciát mutattak metolaklórral és acifluorfénnel szemben is. Azonban a paraquat toleráns a klón előnyös tulajdonságai nem biztos hogy szabadföldön is megjelennek, ezért ennek eldöntésére a szabadföldi kísérleteket is megkezdtük. | The aim of our work was to create crop plants with elevated antioxidant capacity and stress resistance. Genetic modification of and in vitro selection are powerful tools to produce plants with advantageous characteristics. In our experiments we used both methods to produce plants with elevated stress capacity. The experiments were carried out with Arabidopsis thaliana and Populus × canescens. Arabidopsis thaliana plants were transformed with Zea mays gstF4 gene to overexpress glutathione S-transferase. The transgenic and wild type plants were tested against different chemicals, herbicides and heavy metals. Strong phenotypic differences were observed when transgenic seeds were subjected to acetochlor, metolachor acifluorfen and cadmium-chloride. In contrast no differences were revealed between control and transgenic plants when treated with paraquat, hydrogen-peroxide and zinc After that Arabidopsis plants were transformed with superoxide-dismutase and catalase enzymes where the evaluation is in progress. Paraquat tolerant grey poplar clones were selected in in vitro nodal segment cultures at sublethal paraquat concentration. After testing on tissue culture media, regenerants were propagated, rooted and transplanted to a greenhouse. During laboratory experiments the plants showed cross tolerance to metolachlor and acifluorfen. In order to reveal the manifestation of the advantageous characteristics, field tests were started with paraquat tolerant poplar clones.